Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Multifysik, simulering och beräkning 7,5 högskolepoäng

Multiphysics, simulation and computation
Avancerad nivå, F7024T
Version
Kursplan gäller: Höst 2021 Lp 1 - Tills vidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.


Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Fördjupningskod
A1N
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Fysik
Ämnesgrupp (SCB)
Fysik

Behörighet

Fysik 1-3, F0004T-F0006T. Kontinuumsmekanik F0030T eller Hydromekanik F0031T. Vektoranalys som i M0032M Flervariabelanalys och datorverktyg eller i Matematik M M0013M.


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat
Efter genomgången kurs ska du kunna

Kunskap och förståelse

  • Ha kunskap om hur man formulerar ett fysikaliskt och tekniskt problem i partiella differentialekvationer samt randvillkor
  • Formulera ett givet fysikaliskt problem på en form lämplig för olika typer av finita elementmetoder
  • Kunna använda simuleringsverktyget Comsol Multiphysics för att simulera fysikaliska och tekniska processer och speciellt kunna simulera problem där olika typer av fysik och teknik kombineras

Förstå likheter mellan de matematiska modeller som behövs för att beskriva olika discipliner inom fysik och teknik. Ha kunskap om hur man formulerar ett fysikaliskt och tekniskt problem i ekvationer samt randvillkor som är lämpligt för analys med finita elementmetoden. Ha kunskap om hur man kan kombinera olika områden inom fysik och teknik och hur denna kombination kan modelleras matematiskt. Ha kunskap om de olika finita element metoder som finns med dess för och nackdelar.

Färdighet och förmåga.

  • Kunna programmera ett problem formulerat med en finit element metod
  • Kunna lösa ett system av finit element ekvationer med t.ex. matlab
  • Praktisk kunna formulera och lösa ett fysikaliskt tekniskt problem i simuleringsverktyget Comsol Multiphysics speciellt där en kombination av olika discipliner av fysik och teknik kombineras

Kunna formulera en matematisk modell i ekvationer plus randvillkor för ett fysikalisk eller tekniskt förlopp. Formulera ett givet fysikaliskt problem på en form lämplig för olika typer av finita elementmetoder. Programmera problemet i t.ex matlab för att finna en lösning. Kunna använda simuleringsverktyget Comsol Multiphysics för att modellera problem i vilken flera discipliner inom fysik och teknik kombineras.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

Kunna kritiskt granska resultat från numeriska beräkningar och kommersiella beräkningsprogram.


Kursinnehåll
Kursen är uppdelad på två delar. En mer teoretisk del där teorin startar från den viktade residual metoden för att därefter via Galerkin metoder till slut komma fram till en generell finita element metod. Den andra delen av kursen behandlar simuleringsverktyget Comsol Multiphysics. Den delen av kursen består av inlämningsuppgifter med grundläggande exempel från klassisk fysik och teknik som i senare delen av kursen kombineras till beskrivning och simulering av mer komplicerade fysikaliska och tekniska förlopp.

Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.
Undervisningen bedrivs genom;
Lektioner där grundläggande finita element teori och lösningsmetodik presenteras. Hemuppgift som redovisas i en teknisk rapport. Lektioner med kompletterande fysik- och teknik-teori. Datorlaborationer med redovisning i teknisk rapport.

Examination
Om det finns beslut om särskilt pedagogiskt stöd, i enlighet med Riktlinjen Studentens rättigheter och skyldigheter vid Luleå tekniska universitet, finns möjlighet till anpassad eller alternativ examinationsform.
Inlämningsuppgifter.

Examinator
Hans Åkerstedt

Litteratur. Gäller från Vår 2021 Lp 4 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Kompendium och övrigt material finns på Canvas.

Kursgivare
Institutionen för teknikvetenskap och matematik (TVM)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHPTillståndGäller frånTitel
0001InlämningsuppgifterG U 3 4 57.50ObligatoriskV08

Studiehandledning
Studiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.

Kursplanen fastställd
av Inst. för tillämpad fysik, maskin- och materialteknik 2007-12-17

Reviderad
av Huvudansvarig utbildningsledare Niklas Lehto 2021-02-17